Nanyangin teknillisen korkeakoulun, Singaporen NTU-yliopiston ja Osaka yliopiston yhteisprojektissa on kehitetty terahertsitaajuuksilla toimiva piiri, jolla on ylletty testeissä 11 gigabitin datanopeuteen.
Piiri ylittää 5G-verkkojen teoreettisen 10 gigabitin tiedonsiirtorajan. Sen avulla voidaan striimata 4K-videota reaaliajassa ilman ongelmia. Tutkijat puhuvat piiristä ensimmäisenä 6G-lähetinvastaanottimena.
Tutkijat julkaisivat tutkimuksena äskettäin Nature Photonics -lehdessä. Terahertsialueen sähkömagneettiseen säteilyyn liittyvät haasteet he ratkaisivat käyttämällä fotonisia topologisia eristimiä (PTI), joka mahdollistaa valoaaltojen johtamisen eristysten pinnalle ja reunoille.
Kun valo kulkee fotonisten topologisten eristeiden läpi, sitä voidaan ohjata terävien kulmien ympärille eivätkä materiaalien epätäydellisyydet enää estä valon kulkua. ”Topologinen suojaus” toteutettiin niin, että piisirulle suunniteltiin kolmionmuotoisten reikien rivit, joissa pienemmät kolmiot osoittavat vastakkaiseen suuntaan kuin suuremmat kolmiot.
Rakenteen ansiosta piipohjaisella sirulla voitiin siirtää signaaleja virheettömästi 11 gigabitin sekuntinopeudella. Eristeiden ansiosta signaali ei häiriinny materiaalivirheistä, joita piin valmistusprosessissa saattaa ilmetä.
Tutkimus voi avata tietä 6G-tietoliikenteelle. Laitteisiin voi olla mahdollista ladata dataa teratavu sekunnissa eli 10-100 kertaa nopeammin kuin nopeimmissa 5G-yhteyksissä.
Tutkijat uskovat, että piipohjaisena kehitetty kytkin voisi olla helppoa integroida tulevaisuuden elektronisiin ja fotonisiin piireihin.